(57)【要約】【課題】  研磨する工程、および、ダイシングする工程においてより安定した作業を提供することができる半導体製造方法を実現する。【解決手段】  本発明による半導体製造方法は、半導体ウェハー１０に貼付する保護シート２０上のダイシングによって切断することができるスクラブライン１２の部分に対応する保護シート２０の粘着層２１の部分を硬化させる工程を持つことにより、研磨する工程、および、ダイシングする工程において、不良の発生を低減し、より安定した作業を提供することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハーに保護シートを貼付する工程と、前記貼付する工程の後に研磨する工程と、前記研磨する工程の後にダイシングする工程とを含む半導体装置の製造方法であって、
前記保護シートは前記研磨する工程、および、ダイシングする工程において、前記半導体ウェハーを支えるための基材層と、前記半導体ウェハーならびに前記基材層を接着するための粘着層とを備え、前記研磨する工程は前記半導体ウェハーを所定の肉厚まで研磨するものであって、前記ダイシングする工程は前記半導体ウェハーをダイシングによって切断し個々の半導体装置に分割するものである半導体装置の製造方法において、
前記貼付する工程の後であって前記研磨する工程の前に、ダイシングによって切断することができるラインであるスクラブラインに対応する部分の前記粘着層を硬化させる工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記硬化させる工程において、さらに、前記半導体ウェハーの前記半導体装置が取り出されない周辺部分に対応する前記粘着層の部分を硬化させることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記研磨する工程の後に、前記半導体ウェハーの研磨した面にパーツを形成する工程を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記半導体ウェハーは、前記研磨する工程において略２００μｍ以下の肉厚まで研磨することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
半導体ウェハーをダイシングによって切断し個々の半導体装置に分割するダイシングする工程の前に、前記半導体ウェハー上のダイシングによって切断することができるラインであるスクラブラインが存在するいずれかの面に保護シートを貼付し、前記スクラブラインに対応する部分の前記保護シートの粘着層を硬化させる工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記保護シートを貼付する前の前記半導体ウェハーは、前記保護シートを貼付する面に略２０μｍ〜略３００μｍの高さを有するパーツが形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記粘着層は前記パーツの凹凸形状を平滑に埋没させることが可能な肉厚を備えることを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記粘着層として光反応硬化性の特性を持つ材料を用い、前記硬化する工程において、前記スクラブラインに対応する部分の前記粘着層を硬化させるために、前記スクラブラインに対応する部分の前記粘着層に硬化反応を促進する光線を照射することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記ダイシングする工程後に前記保護シートの前記粘着層に前記光線を照射して、前記ダイシングする工程で切断した前記半導体ウェハーの前記半導体装置を前記保護シートからピックアップする工程を備えることを特徴とする請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関するものである。特に半導体ウェハーを研磨する工程ならびにダイシングする工程と、半導体ウェハーの保護シートとに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体ウェハーを用いた半導体の製造方法が広く使われている。上記方法では、一般的に円形の半導体ウェハー上に回路を形成し、回路形成された半導体ウェハーの表側面に半導体ウェハー、および、回路を保護するための保護シートを貼付し、表側面に保護シートを貼付された半導体ウェハーの裏側面を所定の厚さまで研磨し、研磨した半導体ウェハーをダイシングシートに固定し、半導体ウェハーの表側面の保護シートを剥離して、半導体ウェハーを個々の半導体装置に切り分けるダイシング作業を行う（例えば、特許文献１参照）。なお、本明細書では、研磨作業を行う側の面を裏側面と呼び、反対側の面を表側面と呼ぶものとする。
【０００３】
また、上記方法において、半導体ウェハーの表側面の保護シートを接着し剥離する作業、および、半導体ウェハーをダイシングシートに接着し剥離する作業による半導体ウェハー破損の危険性を、保護シートとダイシングシートを共用することで減らす方法も検討されている。この場合、赤外線を用いて切断すべき被切除領域を半導体ウェハーの裏側面より認識し、ダイシング作業を行う方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
なお、特許文献２では、切断すべき被切除領域をストリートと呼んでいるが、本明細書では、半導体ウェハー上にパターニングされたダイシングを行うことのできるライン、または、領域をスクラブラインと呼ぶ。スクラブラインの中には、ダイシングされるライン、または、ダイシングされたラインそのものであるダイシングラインを含むものとする。
【０００５】
保護シートは、一般的に、半導体ウェハー表面への水や切屑（コンタミネーション）の進入を防ぎ、半導体ウェハー表面のパーツへの加圧の集中を防ぐ。また、表側面に保護シートを貼付された半導体ウェハーの裏側面を所定の厚さまで研磨する工程において、回路形成された半導体ウェハーの表側面の凹凸形状を吸収することで平坦な表面を形成する。これにより、半導体ウェハーの研磨による厚みばらつきや、ディンプルや、クラックや、ウェハー破損などの発生を予防し、半導体ウェハーに研磨作業による圧力に耐えられるだけの強度を与える。
【０００６】
また、ダイシングシートは、一般的に、半導体ウェハーを個々の半導体装置に切り分けるダイシング作業を行う工程において、半導体ウェハーを切断に用いるダイシングソーなどに対してしっかりと固定し、半導体ウェハーにダイシング作業によって切断する際の圧力に耐えられるだけの強度を与える。
【０００７】
ダイシングする工程により個々の半導体装置に切り分けられた後、上記ダイシングシートは、粘着性を失い半導体ウェハーに負荷を与えることなく剥離されることが望ましい。負荷の少ないシートの剥離を実現するために、シートの粘着剤に紫外線反応硬化型粘着剤を用い、剥離する際に紫外線を粘着剤に照射して粘着力を下げ、半導体ウェハーの破損を防止する方法が開示されている（例えば、特許文献３、４参照）。
【０００８】
また、シートを半導体ウェハーに接着する粘着剤には、研磨作業、および、ダイシング作業において加わる外力に対してシートを半導体ウェハーにしっかりと固定する性能が求められる。そのため、接着力の強い粘着剤を薄く形成する方法がとられる。
【特許文献１】特開平７−２２３５８号公報（平成７年１月２４日公開）
【特許文献２】特開平７−７５９５５号公報（平成７年３月２０日公開）
【特許文献３】特開２０００−１２４９２号公報（平成１２年１月１４日公開）
【特許文献４】特開２００１−４４１４４号公報（平成１３年２月１６日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の構成では、シートを半導体ウェハーに接着する粘着剤の性質の選択が難しいという問題がある。
【００１０】
通常、図６に示すように、半導体ウェハー１０の表面には、略２０μｍ〜略３００μｍの積層されたパーツ１１によって凹凸形状が形成される。シート２０の粘着層２１として接着力の強い粘着剤を薄く形成した場合、半導体ウェハー１０の表面に積層された各パーツ１１による凹凸形状に対して、粘着層２１は各パーツ１１の凸部、および、その周辺部分でのみ接着される。
【００１１】
このため、研磨作業、および、ダイシング作業において加わる外力に対してシート２０を半導体ウェハー１０にしっかりと固定するだけの粘着力をもたせることは難しい。さらに、粘着層２１は各パーツ１１の凸部、および、その周辺部分でのみ接着されているために、接着されている各パーツ１１の一部分のみに負荷がかかるという問題もある。
【００１２】
また、図７に示すように、シート２０上に粘着剤によって形成された粘着層２１が半導体ウェハー１０の表面に積層された各パーツ１１による凹凸形状に追従できない場合、シート２０と積層された各パーツ１１との間に気泡２３が混入する可能性が高いという問題がある。これにより、粘着力の低下、異物の進入といったさらなる問題を引き起こし、半導体ウェハー１０の破損にいたる可能性もある。
【００１３】
上記の問題を解決するために、シート２０を半導体ウェハー１０に接着する粘着層２１に、半導体ウェハー１０の表面に積層された各パーツ１１による凹凸形状に追従できる柔軟な性質を持つものを用い、粘着剤によって形成された粘着層２１に半導体ウェハー１０の表面に積層された各パーツ１１による凹凸形状を吸収できるだけの厚みを持たせる方法が考えられる。
【００１４】
研磨工程においては、図８に示すように、半導体ウェハー１０は保護シート２０の基材層２２側を研磨台５１の上に全面固定される。半導体ウェハー１０の径よりも小さい径の研磨砥石５０は半導体ウェハー１０の裏側面１０ｂに押し当てられ、研磨台５１を回転させた上で、研磨砥石５０を回転させながら研磨する。
【００１５】
しかしながら、このとき、粘着層２１に弾力が少ないと粘着層２１が研磨砥石５０に押しつぶされ均一な研磨ができない。また、半導体ウェハー１０の表面に積層された各パーツ１１による凹凸形状を吸収できるだけの厚みを持たせた上記の柔軟な性質を持つ粘着層２１では、柔軟な性質でありかつ厚みがあるために研磨作業において加わる外力に対してシート２０を半導体ウェハー１０にしっかりと固定する性能を持たせることが難しい。
【００１６】
また、図５に示すように、ダイシング作業において、粘着層２１が柔軟な性質であるためにダイシングソー６０による切断の圧力に対して半導体ウェハー１２をしっかり固定して支持することが難しい。そのため、ダイシングにおけるカッティングラインが曲がる、カット幅が大きくなる、エッジ部にチッピングが発生するといった問題を引き起こす。
【００１７】
さらに、柔軟な性質の粘着層２１では、一般的に硬いものを切断する目的であるダイシングソー６０に対し様々なストレスを与えるという問題がある。柔軟な性質の粘着層２１は、ダイシングソー６０の回転に大きな負荷を与えダイシングソー６０の回転不具合を引き起こす虞がある。また、柔軟な性質の粘着層２１は、ダイシングソー６０の目詰まりやカッティングのミスを引き起こす虞がある。ダイシングソー６０の目詰まりは、半導体ウェハー１０のチッピング、欠け、および、割れを誘発する虞がある。
【００１８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体ウェハーを研磨する工程からダイシングする工程までを通して、柔軟な性質の粘着層を有する保護シートを用い、該粘着層で半導体ウェハー表面に積層されたパーツの凹凸形状を埋め込んでも、不良の発生の少ないより安定した作業を可能とする半導体装置の製造方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の半導体装置の製造方法は、上記の課題を解決するために、半導体ウェハーに保護シートを貼付する工程と、前記貼付する工程の後で研磨する工程と、前記研磨する工程の後でダイシングする工程とを含む半導体装置の製造方法であって、前記保護シートは前記研磨する工程、および、ダイシングする工程において、前記半導体ウェハーを支えるための基材層と、前記半導体ウェハーならびに前記基材層の間を接着するための粘着層とを備え、前記研磨する工程は前記半導体ウェハーを所定の肉厚まで研磨するものであって、前記ダイシングする工程は前記半導体ウェハーをダイシングによって切断し個々の半導体装置に分割するものである半導体装置の製造方法において、前記貼付する工程の後に、ダイシングによって切断することができるラインであるスクラブラインに対応する部分の前記粘着層を硬化させる工程を含むことを特徴としている。
【００２０】
上記の構成によれば、硬化した部分により半導体ウェハーならびに保護シートを支えることで半導体ウェハー全体をしっかり固定することができるため、保護シートと半導体ウェハーとの間が粘着層の弾力で不安定になることがなく、ディンプルや、厚みばらつきや、クラックや、チッピングや、ウェハー割れなどの不良の発生を低減し、研磨作業を安定させることができる。
【００２１】
また、切断する部分が硬いため、ダイシングソーにかかる負担を低減することができる。また、切断部分がダイシング台ならびに保護シートに対してしっかり固定されているため、クラックや、チッピングや、ウェハー割れなどの不良の発生を低減し、ダイシング作業を安定させることができる。
【００２２】
これらの作用により、上記粘着層のスクラブラインに対応する部分を硬化することによって、半導体ウェハーを研磨する工程からダイシングする工程までを通して、柔軟な性質の粘着層を有する保護シートを用い、該粘着層でパーツの凹凸形状を埋め込んでも、不良の発生の少ないより安定した作業を可能とする半導体装置の製造方法を実現することができるという効果を奏する。
【００２３】
本発明の半導体装置の製造方法は、前記硬化させる工程において、さらに、前記半導体ウェハーの半導体装置が取り出されない周辺部分に対応する粘着層の部分を硬化させることを特徴としている。
【００２４】
上記の構成によれば、半導体ウェハーの半導体装置が取り出されない周辺部分にあたる半導体装置が形成されていない部分と対応する粘着層を硬化させることによって、半導体ウェハーを研磨する工程からダイシングする工程までを通して、半導体ウェハーの周辺部分ならびに全体をズレ無く固定させる事ができ、ハンドリングや、シートの剥離や、その他のストレスなどによって引き起こされる半導体ウェハーの不良の発生を抑制することができるという効果を奏する。
【００２５】
本発明の半導体装置の製造方法は、研磨する工程の後に、前記半導体ウェハーの研磨した面にパーツを形成することを特徴としている。
【００２６】
上記の構成によれば、研磨した半導体ウェハーの裏側面に回路配線や、貫通電極や、インターポーザー貼付等による電極端子などを積層しても、同じく本発明の半導体装置の製造方法を適用することができるという効果を奏する。
【００２７】
本発明の半導体装置の製造方法では、前記半導体ウェハーは、前記研磨する工程において略２００μｍ以下の肉厚まで研磨することを特徴としている。
【００２８】
上記の構成によれば、略２００μｍという薄型の割れやすく、取り扱いに注意を要する半導体ウェハーであっても硬化した部分で支えることができるため、ハンドリングや、シートの剥離や、その他のストレスなどによって引き起こされる半導体ウェハーの不良の発生を抑制することができるという効果を奏する。
【００２９】
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体ウェハーをダイシングによって切断し個々の半導体装置に分割するダイシングする工程の前に、半導体ウェハー上のダイシングによって切断することができるラインであるスクラブラインが存在するいずれかの面に保護シートを貼付し、前記スクラブラインに対応する部分の粘着層を硬化させる工程を含むことを特徴としている。
【００３０】
上記の構成によれば、切断する部分が硬いためダイシングソーにかかる負担を低減することができる。また、切断部分がダイシング台ならびに保護シートに対してしっかり固定されているため、クラックや、チッピングや、ウェハー割れなどの不良の発生を低減し、ダイシング作業を安定させることができる。
【００３１】
これらの作用により、上記粘着層のスクラブラインに対応する部分を硬化することによって、柔軟な性質の粘着層を有する保護シートを用い、該粘着層でパーツの凹凸形状を埋め込んでも、不良の発生の少ないより安定した作業を可能とする半導体装置の製造方法を実現することができるという効果を奏する。
【００３２】
本発明の半導体装置の製造方法では、保護シートを貼付する前の半導体ウェハーには、前記保護シートを貼付する面に略２０μｍ〜略３００μｍの高さを有するパーツが形成されていることを特徴としている。
【００３３】
上記の構成によれば、保護シートを貼付する面に上記のような高さを持ったパーツによる凹凸形状が形成された半導体ウェハーであっても、研磨作業を硬化した部分で支えることができるため凹凸形状の各パーツにかかる負担を大きく低減することができるという効果を奏する。
【００３４】
本発明の半導体装置の製造方法では、前記粘着層は、前記パーツの凹凸形状を平滑に埋没させることが可能な肉厚を備えていることを特徴としている。
【００３５】
上記の構成によれば、半導体ウェハーに上記のような高さを持つパーツが積層されていても粘着層に柔軟な性質を有する粘着剤を用いることができ、粘着層でパーツの凹凸形状を埋め込むことで不良の発生の少ないより安定した作業を可能とするという効果を奏する。
【００３６】
本発明の半導体装置の製造方法は、前記粘着層として光反応硬化性の特性を持つ材料を用い、前記硬化する工程において前記粘着層に硬化反応を促進する光線を照射することを特徴としている。
【００３７】
上記の構成によれば、粘着層に光反応硬化性の粘着剤を用い、粘着層の硬化に硬化反応を促進する光線を用いることで、硬化するべき範囲へ的確に光線を照射することを容易かつ安価に実現することができるという効果を奏する。
【００３８】
本発明の半導体装置の製造方法は、前記ダイシングする工程の後に前記保護シートの前記粘着層に前記光線を照射して、前記ダイシングする工程で切断した前記半導体ウェハーの前記半導体装置を前記保護シートからピックアップする工程を備えることを特徴としている。
【００３９】
上記の構成によれば、個々の半導体装置ならびに半導体ウェハーから保護シートを剥がす工程において、保護シートと、個々の半導体装置ならびに半導体ウェハーとの間を接着している粘着層の粘着力が低下してはがしやすくなり、剥離する際にウェハーを破損するといった不良の発生を低減するという効果を奏する。また、切断した個々の半導体装置は、切断していない保護シートの硬化した粘着層の間に嵌合されているので、保護シートから剥離してピックアップする際に欠けたり、ばらばらになったりしにくいという効果を奏する。
【発明の効果】
【００４０】
本発明による半導体装置の製造方法は、前記貼付する工程の後に、ダイシングによって切断することができるラインであるスクラブラインに対応する部分の前記粘着層を硬化させる工程を含む。従って、半導体ウェハーを研磨する工程からダイシングする工程までを通して柔軟な性質の粘着層を有する保護シートを用い、該粘着層でパーツの凹凸形状を埋め込むことで不良の発生の少ないより安定した作業を可能とする半導体装置の製造方法を実現することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
本発明の一実施形態について、図１に基づいて説明すると以下の通りである。なお、以下では、小型ならびに薄型の半導体装置の典型的な例として、半導体ウェハーが２００μｍ以下の厚さであり、半導体ウェハーの表面に積層されるパーツの高さが２０μｍ〜３００μｍ程度であるのものを想定したが、本発明はそれに留まるものではない。
【００４２】
図１は本発明の一実施形態を示すものであり、各工程における半導体ウェハー全体１の要部構成、および、状態の概略を断面から示している。
【００４３】
図１（ａ）に示すように、半導体ウェハー１０には、積層されたパーツ１１、および、ダイシングによって切断することができるラインであるスクラブライン１２が形成されている。本実施形態では、積層されたパーツ１１、および、スクラブライン１２が設置された面を半導体ウェハーの表側面１０ａ、反対側の面を半導体ウェハーの裏側面１０ｂと呼ぶ。
【００４４】
図１（ｂ）に示すように、保護シート２０は、粘着層２１、および、基材層２２により構成される。
【００４５】
図１（ｃ）は、半導体ウェハー１０の表側面１０ａに保護シート２０を貼付した状態を示している。
【００４６】
図１（ｄ）は、図１（ｃ）の状態の半導体ウェハー１０に対して、スクラブライン１２ならびに半導体装置が取り出されない周辺部分１０ｅに対応する部分の粘着層２１に光反応硬化を促進する光線４０を照射するために、光線４０を透過する透光領域と遮る遮光領域とを有するように作られたマスク３０を半導体ウェハー１０の表側面１０ａに設置した状態で、光線４０を照射する工程を示している。
【００４７】
半導体ウェハー１０は、例えば、Ｐ型のシリコン単結晶を円盤状にスライスしたものであり、本実施形態では、研磨した結果半導体ウェハー厚が２００μｍ以下になるものを例に説明を行う。表側面１０ａにはパーツ１１ａが、裏側面１０ｂにはパーツ１１ｂが設置されている。また、裏側面１０ｂを所定の厚さまで研磨された状態を１０ｃ、ダイシング作業によって切断し分割した個々の半導体装置である各チップを１０ｄと呼ぶものとする。
【００４８】
パーツ１１は、例えば、突起電極や、厚メッキや、インクドットや、回路配線や、貫通電極や、インターポーザー貼付等によって設置された電極端子などの凹凸形状を持つ構造物であり、半導体ウェハー１０の表面に積層されたパーツである。
【００４９】
スクラブライン１２を切断することによって、半導体ウェハー１０は各チップ１０ｄに分割される。
【００５０】
粘着層２１には、例えば、光重合成プレポリマーや、光重合成モノマーや、光重合開始剤や、その他の添加剤で構成されたアクリル系またはエポキシ系の材料などを用いる。粘着層２１は、パーツ１１ａの凹凸を完全に包み込むことができる肉厚ならびに柔軟性（追従性）を持つことが望ましい。
【００５１】
また、本実施形態では、上記粘着層２１の部分のうち、半導体ウェハー１０のパーツ１１ａがない周辺部分１０ｅ、すなわち、各チップ１０ｄが取り出されない部分に対応する部分を２１ａ、半導体ウェハー１０のスクラブライン１２に対応する部分を２１ｂ、上記の２１ａならびに２１ｂを含む粘着層２１の硬化した部分全体を２１ｃと呼ぶものとする。
【００５２】
基材層２２は、半導体ウェハー１０と、表側面１０ａと、積層されたパーツ１１ａとを支持し、補強し、保護するためのものである。基材層２２は、例えば、エチレン酢酸ビニル重合体などから成るプラスチィックフィルムを用い、光反応硬化を促進する光線４０を透過する性質を持つ。
【００５３】
マスク３０には、光線４０を透過する部分ならびに遮光する部分が形成されている。該透過する部分は上記部分２１ａならびに２１ｂである。マスク３０は、光線４０を透過しない材料で形成される。上記透過する部分は、光線４０を透過する素材で作られていても良いし、透過する部分を切り抜くことでマスク４０を形成しても良い。
【００５４】
光反応硬化を促進する光線４０には、光反応硬化の特性を持つ粘着層２１に対応した性質を持つものを用いる。例えば、ＵＶ反応硬化型の接着剤を粘着層に用いるのであれば、紫外線を照射に用いる。
【００５５】
図２は、上記粘着層２１を硬化させる工程より後の研磨する工程、ダイシングする工程、および、ピックアップする工程における半導体ウェハー全体１の要部構成ならびに状態の概略を断面から示している。
【００５６】
図２（ａ）に示すように、半導体ウェハー１０ｃは上記研磨する工程において所定の厚さまで研磨されている。
【００５７】
図２（ｂ）に示すように、上記研磨されている半導体ウェハー１０ｃの裏側面１０ｂに対し、積層されたパーツ１１ｂを設置する。なお、裏面側にパーツ１１ｂを設置することなくダイシングの工程を行ってもよい。上記積層されたパーツ１１ｂは、例えば、回路配線や、貫通電極や、インターポーザー貼付等のために設置される新たな電極端子などである。また、この工程において、上記ダイシングする工程で使用するアライメントマークをパターニングしてもよい。
【００５８】
なお、本実施形態では研磨する工程とダイシングする工程とを通して保護シート２０を半導体ウェハー１０に貼付しているが、その他に、上記積層されたパーツ１１ｂが設置された半導体ウェハー１０の裏側面１０ｂに、上記保護シート２０を貼付する工程を行い、当該半導体ウェハー１０をダイシングするようにしてもよい。
【００５９】
図３は、半導体ウェハー全体１を示す斜視図である。半導体ウェハー１０は、表側面１０ａに、パーツ１１ａと、スクラブライン１２とを有している。図３は、図１（ａ）におけるの状態と対応する。半導体ウェハー１０は、スクラブライン１２に沿って切断されることで各チップ１０ｄに分割され、ピックアップされる。
【００６０】
上記光線４０を照射する部分に対応する半導体ウェハー１０の部分は、スクラブライン１２の部分と、半導体ウェハー１０のパーツ１１（１１ａ）が形成されていない周辺部分１０ｅとである。
【００６１】
図４は、半導体ウェハー１０の裏側面１０ｂを研磨する工程を示す斜視図である。半導体ウェハー１０の表側面１０ａを下向きに研磨台５１に設置し、研磨砥石５０によって裏側面１０ｂを研磨する。
【００６２】
研磨砥石５０は、半導体ウェハー１０の裏側面１０ｂを研磨するために用いるものである。研磨砥石５０には、半導体ウェハー１０の径よりも小さい径の砥石、あるいは、リング状に並べられた棒状砥石を用いる。
【００６３】
研磨台５１は、上側面に半導体ウェハー１０を載せて研磨作業に用いるものである。
【００６４】
半導体ウェハー１０は、保護シート２０の基材層２２側を研磨台５１の上に全面固定される。研磨砥石５０は半導体ウェハー１０の裏側面１０ｂに押し当てられ、研磨台５１を回転させながら研磨砥石５０を回転させ研磨する。このとき、粘着層２１に弾力が少ないと、粘着層２１が研磨砥石５０に押しつぶされ、均一な研磨ができない（図８参照）。
【００６５】
図５は、半導体ウェハー１０をダイシング作業により各チップ１０ｄに分割する工程を示す図である。半導体ウェハー１０の表側面１０ａを下向きにダイシング台６１に設置し、半導体ウェハー１０の裏側面１０ｂよりダイシングソー６０を当てて、半導体ウェハー１０を切断する。
【００６６】
ダイシングソー６０は、スクラブライン１２に沿って半導体ウェハー１０を切断するダイシング作業に用いるものである。
【００６７】
ダイシング台６１は、上側面に半導体ウェハー１０を載せてダイシング作業に用いるものである。ダイシング台６１は、研磨台５１と兼用であってもよい。
【００６８】
以下、本実施形態の各工程に沿って、半導体ウェハー１０を研磨する工程からダイシングする工程までを通して、柔軟な性質の粘着層２１を有する保護シート２０を用い、粘着層２１でパーツ１１の凹凸形状を埋め込んでも、不良の発生の少ないより安定した作業を可能とする半導体装置の製造方法の手順を説明する。
【００６９】
まず、保護シート２０を貼付する工程において、図１（ｃ）に示すように、内部ならびに表面に各種電子デバイスを構成した半導体ウェハー１０の表側面１０ａに、保護シート２０の粘着層２１を、面同士が対向するように貼付する。このとき、保護シートの粘着層２１と半導体ウェハー１０の表側面１０ａとの間に気泡２３が混入しないことが望ましい（図７参照）。
【００７０】
本実施形態における粘着層２１は柔軟な性質の粘着剤を用いて形成しているため、半導体ウェハー１０の表側面１０ａに積層されたパーツ１１（１１ａ）を包み込む追従性を持つことができる。このため、粘着層２１と半導体ウェハー１０の表側面１０ａとの間に気泡２３が混入することを防ぐことが容易になる。
【００７１】
また、さらに、気泡２３の混入を防ぐために、保護シート２０を端から順に気密を保った状態で貼付するといった方法で保護シート２０を半導体ウェハー１０に接着することが好ましい。あるいは、全面に対して同時に貼付した後、内部の気泡２３を追い出すために保護シート２０を加圧してもよい。あるいは、保護シート２０または半導体ウェハー１０に穴を空け、保護シート２０と半導体ウェハー１０の間に混入した気泡２３を除去する作業を行っても良い。
【００７２】
次に、粘着層２１を硬化させる工程において、図１（ｄ）に示すように、半導体ウェハー１０のスクラブライン１２の部分に対応する粘着層２１の部分２１ｂと、半導体ウェハー１０のパーツ１１ａが積層されていない周辺部分１０ｅに対応する粘着層２１の部分２１ａとに光を選択的に当てるためのマスク３０を保護シート２０の基材層２２側に設置し、光反応硬化を促進する光線４０を照射する。該照射によって、部分２１ａ、および、部分２１ｂを硬化する。
【００７３】
次に、半導体ウェハー１０の裏側面１０ｂを研磨する工程において、図４、および、図２（ａ）に示すように、半導体ウェハー１０の裏側面１０ｂを所定の肉厚まで研磨する。上記粘着層２１を硬化させる工程において設置したマスク３０（図示しない）を取り外し、半導体ウェハー１０の表側面１０ａを下向きに研磨台５１に設置し、研磨砥石５０によって裏側面１０ｂを研磨する。
【００７４】
このとき、粘着層２１の上記硬化した部分２１ａならびに部分２１ｂによって半導体ウェハー１０が支持されるため、パーツ１１に与える負荷を緩和することができる。また、所定の間隔で設置したスクラブライン１２に対応する部分に上記硬化した部分２１ｂが存在するため、半導体ウェハー１０と保護シート２０の基材層２２との間を均等な間隔で支持することができ、厚みバラツキの少ない均質な研磨作業を行うことができる。
【００７５】
また、上記硬化した部分２１ａ、および、部分２１ｂによって、研磨台５１に設置された保護シート２０の基材層２２と、半導体ウェハー１０との間をズレ無く固定し、エネルギーロスの少ない効率的な研磨作業を行うことができる。
【００７６】
次に、半導体ウェハー１０をダイシングする工程において、図５、および、図２（ｃ）に示すように、半導体ウェハー１０をダイシングによって切断し各チップ１０ｄに分割する。ダイシングソー６０は、ダイシング台６１に設置した上記研磨する工程において研磨された半導体ウェハー１０ｃを、裏側面１０ｂから半導体ウェハー１０上のスクラブライン１２に沿って切断する。このとき、切断する粘着層２１の部分２１ｂは、光反応硬化を促進する光線４０によって硬化している。ダイシングソー６０は、大きな負荷を受けることなく効率的に切断してダイシング作業を進めることができる。
【００７７】
なお、ダイシングソー６０による切断は、図２（ｃ）に示すように上記硬化した部分２１ｂ内に収めて、保護シート２０まで切断してしまわないことが望ましい。該切断を上記硬化した部分２１ｂ内に収めることによって、半導体ウェハー１０から切り出された各チップ１０ｄはばらばらになることがなく、後述する保護シート２０を剥離して各チップ１０ｄをピックアップする工程まで安定した状態を保つことができる。
【００７８】
次に、保護シート２０を剥離する工程において、図２（ｄ）、および、図２（ｅ）に示すように、半導体ウェハー１０から切り出された各チップ１０ｄを保護シート２０から剥離してピックアップする。上記ダイシングする工程によって切断された半導体ウェハー１０をダイシング台６１から外し、保護シート２０の基材層側全体に向けて光反応硬化を促進する光線４０を照射する（図２（ｄ））。該照射によって、粘着層２１の全体２１ｃを硬化する。これにより、半導体ウェハー１０ならびにパーツ１１ａと、保護シート２０の粘着層２１との間の粘着力が低下し、半導体ウェハー１０から切り出された各チップ１０ｄを保護シート２０から効率的にピックアップすることができる（図２（ｅ））。
【００７９】
なお、上記の説明では部分２１ａ、および、部分２１ｂの両方を硬化させ、両者による効果を得たが、少なくとも部分２１ｂを硬化させれば上記効果は得られる。
【００８０】
以上のように、本実施形態の半導体装置の製造方法は、半導体ウェハー１０に保護シート２０を貼付する工程と、貼付する工程の後で研磨する工程と、研磨する工程の後でダイシングする工程とを含む半導体装置の製造方法であって、保護シート２０は研磨する工程、および、ダイシングする工程において半導体ウェハー１０を支えるための基材層２２と、半導体ウェハー１０ならびに基板層２２を接着するための粘着層２１とを備え、研磨する工程は半導体ウェハー１０を所定の肉厚まで研磨するものであって、ダイシングする工程は半導体ウェハー１０をダイシングによって切断し個々の半導体装置である各チップ１０ｄに分割するものである半導体装置の製造方法において、貼付する工程の後に、半導体ウェハー１０の外周部分１０ｅに対応する粘着層２１の部分２１ａと、スクラブライン１２とに対応する粘着層２１の部分２１ｂとを硬化させる工程を含む。
【００８１】
そのため、硬化した部分２１ａならびに２１ｂによって半導体ウェハー１０と、保護シート２０との間を支えることで、半導体ウェハー１０全体をしっかり固定することができるため、保護シート２０と、半導体ウェハー１０との間が粘着層２１の弾力で不安定になることがなく、ディンプルや、厚みばらつきや、クラックや、チッピングや、ウェハー割れなどの不良の発生を低減し、研磨作業を安定させることができる。
【００８２】
また、切断する部分２１ｂが硬いため、ダイシングソー６０にかかる負担を低減することができる。また、切断する部分２１ｂがダイシング台５１、および、保護シート２０に対してズレ無く固定されているため、クラックや、チッピングや、ウェハー割れなどの不良の発生を低減し、ダイシング作業を安定させることができる。
【００８３】
これらの作用により、粘着層２１の半導体ウェハー１０の周辺部分１０ｅに対応する部分と、スクラブライン１２に対応する部分２１ｂとを硬化することによって、半導体ウェハー１０を研磨する工程からダイシングする工程までを通して、柔軟な性質の粘着層２１を有する保護シート２０を用い、粘着層２０でパーツ１１（１１ａ）の凹凸形状を埋め込んでも、不良の発生の少ないより安定した作業を可能とする半導体装置の製造方法を実現することができる。
【００８４】
また、本実施形態の半導体装置の製造方法は、硬化させる工程において、さらに、半導体ウェハー１０から各チップ１０ｄが取り出されない周辺部分１０ｅに対応する粘着層２１の部分２１ａを硬化させるため、半導体ウェハー１０を研磨する工程からダイシングする工程までを通して、半導体ウェハー１０の周辺部分１０ｅは、低弾性の粘着層によるウェハー全体の沈み込みを防ぐスペーサーの役割を果たす事ができ、ハンドリング、シートの剥離、および、その他のストレスによって引き起こされる半導体ウェハー全体１の不良の発生を抑制することができる。
【００８５】
また、本実施形態の半導体装置の製造方法は、研磨する工程の後に、半導体ウェハー１０の研磨した裏側面１０ｂにパーツ１１（１１ｂ）を形成するため、研磨した半導体ウェハー１０の裏側面１０ｂに回路配線や、貫通電極や、インターポーザー貼付等による電極端子などを積層しても、同じく本発明の半導体装置の製造方法を適用することができる。
【００８６】
また、本発明の半導体装置の製造方法では、半導体ウェハー１０は、研磨する工程において略２００μｍ以下の肉厚まで研磨するため、略２００μｍという薄型で、割れやすく、取り扱いに注意を要する半導体ウェハー１０であっても、硬化した部分２１ａならびに２１ｂで支えることができるため、ハンドリングや、シートの剥離や、その他のストレスになどよって引き起こされる半導体ウェハー１０の不良の発生を抑制することができる。
【００８７】
また、本実施形態の半導体装置の製造方法は、半導体ウェハー１０をダイシングによって切断し各チップ１０ｄに分割するダイシングする工程の前に、半導体ウェハー１０上のスクラブライン１２が存在するいずれかの面に保護シート１０を貼付し、スクラブライン１２に対応する粘着層２１の部分２１ｂを硬化させる工程を含むため、切断する部分２１ｂが硬く、ダイシングソー６０にかかる負担を低減することができる。
【００８８】
加えて、切断する部分２１ｂがダイシング台６１、および、保護シート２０に対してズレ無く固定されているため、クラックや、チッピングや、ウェハー割れなどの不良の発生を低減し、ダイシング作業を安定させることができる。これらの作用により、粘着層２１のスクラブライン１２に対応する部分２１ｂを硬化することによって、柔軟な性質の粘着層２１を有する保護シート２０を用い、粘着層２１でパーツ１１（１１ａ）の凹凸形状を埋め込んでも、不良の発生の少ないより安定した作業を可能とする半導体装置の製造方法を実現することができる。
【００８９】
また、本実施形態の半導体装置の製造方法は、保護シート２０を貼付する前の半導体ウェハー１０には、保護シート２０を貼付する面に略２０μｍ〜略３００μｍの高さを有するパーツ１１（１１ａ）が形成されているため、上記のような高さを持ったパーツに１１（１１ａ）よる凹凸形状が形成された半導体ウェハー１０であっても、研磨作業を硬化した部分２１ａ、および、２１ｂで支えることができるため、凹凸形状の各パーツ１１（１１ａ）にかかる負担を大きく低減することができる。
【００９０】
また、本実施形態の半導体装置の製造方法は、粘着層２１には、パーツ１１（１１ａ）の凹凸形状を平滑に埋没させることが可能な肉厚を備えているため、半導体ウェハー１０に上記のような高さを持つパーツ１１（１１ａ）が積層されていても、粘着層２１に柔軟な性質を有する粘着剤を用いることができ、粘着層２１でパーツ１１（１１ａ）の凹凸形状を埋め込み、不良の発生の少ないより安定した作業を可能となる。
【００９１】
また、本実施形態の半導体装置の製造方法は、粘着層２１として光反応硬化性の特性を持つ材料を用い、硬化する工程において粘着層２１に硬化反応を促進する光線４０を照射するため、硬化するべき範囲へ的確に光線を照射することを容易かつ安価に実現することができる。
【００９２】
また、本実施形態の半導体装置の製造方法は、ダイシングする工程の後に保護シート２０の粘着層２１に光線４０を照射して、ダイシングする工程で切断した半導体ウェハー１０の各チップ１０ｄを保護シート２０からピックアップする工程を備えるため、各チップ１０ｄならびに半導体ウェハー１０から保護シート２０を剥がす工程において、保護シート２０と、各チップ１０ｄならびに半導体ウェハー１０との間を接着している粘着層２１の粘着力が低下してはがしやすくなり、剥離する際に半導体ウェハー全体１を破損するといった不良の発生を低減することができる。
【００９３】
また、切断した各チップ１０ｄは、切断していない保護シート２０の粘着層２１の硬化した部分２１ｃの間に嵌合されているので、保護シート２０から剥離してピックアップする際に欠けたり、ばらばらになったりしにくい。
【００９４】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。
【００９５】
例えば、上記の実施形態では、光反応硬化の性質を持つ粘着層、および、該粘着層に硬化反応を起こさせる光を用いたが、例えば、熱反応硬化の性質を持つ粘着層や、磁気反応硬化の性質を持つ粘着層や、その他のエネルギーに反応して硬化する性質をもった粘着層であっても良い。
【００９６】
ただし、上記実施形態のように、光反応硬化の性質を持つ粘着剤、および、該粘着剤に硬化反応を起こさせる光を用いた場合は、目的とする領域のみに照射し反応させる工程が容易となるため、作業工程の簡略化やコスト削減といった効果が特に大きい。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明による半導体製造方法は、半導体ウェハーに貼付する保護シート上のダイシングによって切断することができるラインであるスクラブラインに対応する粘着層を硬化させる工程を持つことにより、研磨する工程、および、ダイシングする工程においてより安定した作業を提供することができるので、特に２００μｍ厚以下のきわめて薄い半導体ウェハーを用いる半導体装置の製造に好適に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであり、各工程における半導体ウェハーの要部構成と状態との概略を示す断面図であって、同図（ａ）は半導体ウェハーの概略構造であり、同図（ｂ）は保護シートの概略構造であり、同図（ｃ）は半導体ウェハーの表側面に保護シートを貼付した状態を示す概略構造であり、同図（ｄ）はダイシングによって切断することができるライン上のみに光反応硬化を促進する光線を照射することを示す概略構造である。
【図２】本発明の別の実施形態を示すものであり、各工程における半導体ウェハーの要部構成と状態との概略を示す断面図であって、同図（ａ）半導体ウェハーの裏側面を所定の厚さまで研磨作業を行った状態を示す概略構造であり、同図（ｂ）研磨作業を行った半導体ウェハーの裏側面に各種電子デバイスを積層した状態を示す概略構造であり、同図（ｃ）はダイシングによって切断することができるライン上を硬化した半導体ウェハーを裏側面からダイシングソーによって切断している工程の途中の状態を示す概略構造であり、同図（ｄ）は半導体ウェハーの表側面に貼付した保護シート全体に光反応硬化を促進する光線を照射している状態を示す概略構造であり、同図（ｅ）は半導体ウェハーのからダイシング作業によって切断した半導体部品を分離する工程の途中の状態を示す概略構造である。
【図３】実施形態を表すものであり、表側面に各種電子デバイスが積層された半導体ウェハーの概略構造を示す斜視図である。
【図４】従来技術を示すものであり、半導体ウェハーの裏側面を所定の厚さまで研磨する工程の実施例を示す斜視図である。
【図５】従来技術を示すものであり、半導体ウェハーを切断し分割するダイシングする工程の実施例を示す斜視図である。
【図６】従来技術を示すものであり、半導体ウェハーの表側面に薄い粘着層を有する保護シートを貼付した状態を示す断面図である。
【図７】従来技術を示すものであり、半導体ウェハーの表側面に凹凸形状に追従できない粘着層を有する保護シートを貼付した状態を示す断面図である。
【図８】従来技術の課題を示すものであり、半導体ウェハーの裏側面を所定の厚さまで研磨する工程を示す概略図である。
【符号の説明】
【００９９】
１      半導体ウェハー全体
１０    半導体ウェハー（半導体ウェハー）
１０ａ  表側面
１０ｂ  裏側面
１０ｃ  研磨により薄層化した半導体ウェハー
１０ｄ  各チップ（半導体装置）
１０ｅ  周辺部分（周辺部分）
１１    パーツ（パーツ）
１１ａ  パーツ（パーツ）
１１ｂ  パーツ（パーツ）
１２    スクラブライン（スクラブライン）
２０    保護シート（保護シート）
２１    粘着層（粘着層）
２１ａ  部分
２１ｂ  部分
２１ｃ  部分
２２    基材層（基材層）
２３    気泡
３０    マスク
４０    光（光線）
５０    研磨砥石
５１    研磨台
６０    ダイシングソー
６１    ダイシング台
【図１】
2006245348.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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